曲轴位置传感器的检修

【任务描述】

一辆宝骏630轿车，行驶里程70000km，车主反映车辆起动困难，加速不良，有滞后现象。经维修人员检查，发现曲轴位置传感器信号异常，现需要对曲轴位置传感器进行检测与维修，必要时进行更换，任务完成后交付验收。

【学习目标】

一、知识目标

1.能叙述曲轴位置传感器的结构、作用及工作原理；

2.能叙述曲轴位置传感器类型及常见故障现象。

二、技能目标

1.能熟练检测曲轴位置传感器，判断传感器的好坏；

2.能熟练使用工具拆缷、更换曲轴位置传感器。

建议学时：4学时

【知识准备】

一、曲轴位置传感器概述

1.曲轴位置传感器功用

曲轴位置传感器又称为发动机转速与曲轴转角传感器，其功用是采集曲轴转动角度和发动机转速信号，并输入电子控制单元ECU，以便确定点火时刻和喷油时刻。凸轮轴位置传感器又称为气缸识别传感器，它的功用是采集配气凸轮轴的位置信号，并输入ECU，以便ECU识别气缸1压缩上止点，从而进行顺序喷油控制、点火时刻控制和爆燃控制。此外，凸轮轴位置信号还用于发动机起动时识别出第一次点火时刻。

2.曲轴位置传感器的类型、结构及工作原理

曲轴位置传感器主要分为磁电感应式、霍尔效应式和光电式三种类型。

（1）磁电感应式曲轴位置传感器的结构及工作原理

磁电感应式曲轴位置传感器通常被安装在分电器内。传感器由永久磁铁、铁芯、感应线圈和转子组成，转子随分电器轴一起旋转，永久磁铁和感应线圈则固定在分电器体上。发动机曲轴旋转时，分电器轴跟着转动，传感器的转子跟着分电器轴同步旋转，这样转子与缠绕着感应线圈的铁芯之间的磁隙就会发生变化，通过感应线圈的磁通量会随着磁隙的变化而变化，这样分电器每转一圈，感应线圈就会产生一个周期的变化电压，发动机ECU通过检测感应线圈的电压变化周期就可以感知发动机的实际转速。

（2）霍尔效应式曲轴位置传感器的结构及工作原理

霍尔效应式曲轴位置传感器是一种利用霍尔效应原理工作的信号发生器。霍尔信号发生器一般被安装在分电器内，与分电器轴同步旋转，由封装的霍尔芯片和永久磁铁做成一个整体固定在分电器盘上。触发叶轮上的缺口数和发动机气缸数目相同。当触发叶轮上的叶片进入永久磁铁与霍尔元件之间时，霍尔触发器的磁场被叶片旁路，这时不产生霍尔电压，传感器无信号输出；当触发叶轮上的缺口部分进入永久磁铁和霍尔元件之间时，磁力线进入霍尔元件，霍尔电压升高，传感器有电压信号输出。

（3）光电式曲轴位置传感器的结构及工作原理

光电式曲轴位置传感器一般装在分电器内，由信号发生器和带光孔的信号盘组成。其信号盘与分电器轴一起转动，信号盘外圈有360条光刻缝隙，产生曲轴转角1°的信号；稍靠内有间隔60°均布的6个光孔（六缸发动机），产生曲轴转角120°的信号，其中1个光孔较宽，用以产生相对于1缸上止点的信号。信号发生器安装在分电器壳体上，由两只发光二极管、两只光敏二极管和电路板组成。每个发光二极管都正对着一个光敏二极管。信号盘位于发光二极管和光敏二极管之间，由于信号盘上有光孔，因此会产生透光和遮光交替变化现象。当发光二极管的光束照到光敏二极管时，光敏二极管产生信号电压；当发光二极管光束被档住时，光敏二极管电压为0。这些电压信号经电路部分整形放大后，即向电子控制单元输送曲轴转角为1°和120°时的信号，电子控制单元根据这些信号计算发动机转速和曲轴位置。

随着现代汽车技术的发展，发动机的点火系统已基本取消了分电器，曲轴位置传感器的安装位置绝大多数被转移到了变速器壳体上，它们的工作原理也是不一样的。

二、宝骏630轿车曲轴位置传感器

宝骏630轿车曲轴位置传感器安装在变速器壳体上，如图3.8.1所示。用来检测曲轴转速及曲轴转角信号，将此信号输入ECU，以决定点火和喷油时刻。它的控制电路如图3.8.2所示。

图3.8.1　曲轴位置传感器安装位置

图3.8.2　曲轴位置传感器控制电路图

曲轴位置传感器有1、2、3三个接线端子，分别接入K20发动机控制模块端子74、30、70，对应的功能是接地、信号输出、5V电源。

三、曲轴位置传感器的检测

1.磁电感应式曲轴位置传感器的检测

以皇冠3.0轿车2JZ－GE型发动机电子控制系统中使用的磁脉冲式曲轴位置传感器为例，介绍其检测方法。

（1）电阻检查。点火开关置于OFF，拔开曲轴位置传感器的导线连接器，用万用表的电阻档测量曲轴位置传感器上各端子间的电阻值，如表3.8.1所示。如电阻值不在规定的范围内，必须更换曲轴位置传感器。

表3.8.1　曲轴位置传感器的电阻值

（2）输出信号的检测。拔下曲轴位置传感器的导线连接器，当发动机转动时，用万用表的电压档检测曲轴位置传感器上G1—G—、G2—G—、Ne—G—端子间是否有脉冲电压信号输出。如没有脉冲电压信号输出，则须更换曲轴位置传感器。

（3）感应线圈与正时转子的间隙检查。用厚薄规测量正时转子与感应线圈凸出部分的空气间隙，其间隙应为0.2～0.4mm。若间隙不合要求，则须更换分电器壳体总成。

2.光电式曲轴位置传感器的检测

以韩国现代SONATA汽车为例，介绍光电式曲轴位置传感器的检测方法。

（1）传感器的线束检查。检查时，先脱开曲轴位置传感器的导线连接器，把点火开关置于ON，用万用表的电压档测量线束侧端子“4”与“接地”间的电压应为12 V，线束侧端子2和端子3与“接地”间电压应为4.8～5.2V。用万用表的电阻档测量线束侧端子1与接地间应为0Ω或接近于0Ω。

（2）传感器输出信号检测。用万用表电压档接在传感器侧端子3和端子1上，在起动发动机时，电压应为0.2～1.2V。在起动发动机后的怠速运转期间，用万用表电压档检测端子2和端子1电压应为1.8～2.5V。否则应更换曲轴位置传感器。

3.霍尔式曲轴位置传感器的检测

以宝骏630轿车为例，介绍霍尔式曲轴位置传感器的检测方法。

霍尔式曲轴位置传感器主要是通过测量有无输出电脉冲信号来判断其技术状态。霍尔式曲轴位置传感器与ECU一般有三条引线相连，其中一条是ECU向传感器加电压的电源线，输入传感器的电压为5V；另一条是传感器的输出信号线，当飞轮齿槽通过传感器时，霍尔传感器输出脉冲信号，高电位为5V，低电位为0.3V；第三条是接地线。

用万用表电阻档测量霍尔式传感器的电阻时，表的读数应该为开路状态，如果显示有电阻，则应更换曲轴位置传感器。

四、曲轴位置传感器的常见故障

曲轴位置传感器的常见故障是无信号输出或者是电压信号微弱，曲轴位置传感器无信号输出、电压信号微弱都会导致发动机起动困难，有些车型甚至无法起动。造成故障的原因可能有传感器线路（电源线、接地线、信号线）的问题，传感器本身的问题，也有可能是发动机电控单元的问题，还有可能是传感器本体与转子之间的间隙不符合要求造成，所示当传感器输出信号异常时，我们要全方位地检测诊断，不要轻意认定

就是传感器本身出现故障而更换传感器。

【任务准备】

一、工、量具及材料的准备

1.设备及相关物品：宝骏630轿车及其维修手册、车内外护套。

2.工、量具：常用拆装工具一套、数字万用表、KT600诊断仪。

3.材料：抹布等。

二、检测流程的准备

主要是传感器的技术标准和检测方法的准备

【实施步骤】

以宝骏630轿车为例，对霍尔式曲轴位置传感器的检修步骤按表3.8.2实施。

表3.8.2　霍尔式曲轴位置传感器的检修步骤

续　表

【评价与反馈】

对本学习任务进行评价，如表3.8.3曲轴位置传感器的检测评分表所示。

表3.8.3　曲轴位置传感器的检测评分表